焊接变形原因、控制及矫正方法

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焊接变形的控制与矫正

焊接变形的控制与矫正

焊接变形的控制与矫正1、改进焊接设计(1)尽量减少焊缝数量在设计焊缝结构时应当避免不要的焊缝,尽量选用型钢、冲压件代替焊接件、以减少肋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。

(2)合理选择焊缝形状及尺寸对于板厚较大份额对接接头应选X型坡口代替V型坡口。

减少熔敷金属总量以减少焊接变形。

在保证有足够能力的条件下,应尽量选用较小的焊缝尺寸。

对于不需要进行强度计算的T形接头,应选用工艺上合理的最小焊脚尺寸。

并且采用断续焊缝比连续焊缝更能减少变形。

当按设计计算确定T形接头角焊缝时,应采用连续焊缝,不应采用与之等强的断续焊缝,并应采用双面连续焊缝代替等强度的单面连续焊缝,以减小焊角尺寸。

对于受力较大的T形或十字接头,在保证相同强度的条件下,应采用开破口的角焊缝,这样比一般角焊缝可大大减少焊缝金属、减少焊缝变形量。

(3)合理设计结构形式及焊缝位置设计结构时应考虑焊接工作量最小以及部件总装时的焊接变形量最小。

对于薄板结构,应选合适的板厚、减少骨架间距及焊角尺寸,以提高结构的稳定性、减少波浪变形。

此外,还应尽量避免设计曲线形结构。

因为采用平面可使固定状态下的焊接装备比较简单,易于控制焊接变形。

由于焊缝的横向收缩通常比纵向收缩显著,因此应尽量将焊缝布置在平行于要求焊接变形量最小的方向。

焊缝的位置应尽量靠近截面中心轴,并且尽量对称于该中心轴,以减少结构的弯曲变形。

2、采取工艺措施(1)反变形焊前将构件装配成具有与焊接变形相反方向的预先反变形。

反变形的大小应以能抵消焊后形成的变形为准。

这种预制的反变形可以是弹性的、塑性的或弹塑性的。

(2)刚性固定将构件加以固定来限制焊接变形,对于刚度小的结构,可以采用胎卡具或临时支承等措施,增加该结构在焊接时的刚度,以减少焊接变形量。

结构的刚度越大,利用刚性固定法控制弯曲变形的效果较差,而对角变形及波浪形较为有效。

这种方法虽然可以减少焊接变形,但同时却又增加了焊接应力。

(3)选用合理的焊接方法及焊接参数选用能量密度较高的焊接方法,可以减少焊接变形。

钢结构焊接变形的控制及矫正

钢结构焊接变形的控制及矫正

钢结构焊接变形的控制及矫正标签:钢结构;矫正技术;焊接变形随着我国市场式经济制度逐渐成熟和完善,钢结构的焊接技术有了很大的进步和发展。

在实际的推广应用上,钢结构的焊接工作得到了更加广泛的应用。

同时,在焊接钢结构的过程中受外在因素和环境的影响过于的敏感,使得整个钢结构控制和矫正工作的推进有着一定的困难。

为了更好地解决这一类的问题,将钢结构焊接、矫正和变形深入的结合先进技术是当今社会提出的新要求。

一、钢结构焊接概述钢结构的施工主要的类型包括钢柱、钢梁、钢材等,施工过程中需要各个工作人员和部门进行密切的配合。

一旦发现问题或者是异常情况及时的沟通、解决。

在钢结构的施工中主要的特点分为三个方面:第一种,施工测量的精度。

在施工建设的过程中,前期的规划设计是整个工程建设的核心思想。

一旦钢结构在前期造成偏差就会影响钢结构整体的施工效果,进而造成施工偏差的出现。

第二种,和施工条件相符。

在实际的钢结构安装和矫正控制的过程中极易受到各种外在环境影响,如:空气、温度、湿度等等。

种种的外在因素都会对整个钢结构的矫正、控制造成影响,进而延误工程和项目的工期。

第三种,器械性能标准高。

钢结构的焊接和安装对器械、设备的要求有着很高的标准。

正是由于其本身的形状和重量都是非常庞大的,使得钢结构的安装、运输很难满足钢材承载力的要求和标准。

二、钢结构焊接变形的控制方法(一)设计合理的焊接技术钢结构中,各个结构组成之间进行合理、科学的焊接是非常重要的。

焊接技术在结构之间的缝接处理就是考验连载力和承重力的关键,焊接缝隙的强度直接影响整个钢结构的重力承受力。

在对钢结构进行焊缝处理时,规划设计的焊缝尺寸和长度应该控制在一定的范围内,不应过长。

过长的焊接缝操作可能对后期的强度承受力有着极大的考验,无形中增加了焊缝技术的实际工作量和难度。

在焊接的过程中,焊接人员应该根据实际的钢结构的情况进行着重分析,就以T型接头为例。

针对这种钢结构的焊接技术时,首先要采取的就是设计开坡口双面焊的模式,从基本结构中保障其内在的构造强度。

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢是一种常见的建筑结构用钢材料,常用于制作工厂、仓库等建筑物的主梁和柱子。

在H型钢的制造和安装过程中,由于焊接会产生热量,使得钢材发生热变形,影响其几何形状和尺寸精度。

控制和矫正焊接变形是保证H型钢质量和安全的重要环节。

我们需要通过合理的焊接工艺参数来控制焊缝产生的热量。

焊接速度、焊接电流和电压等参数的合理调整可以有效降低焊接热量,减小变形的程度。

选择合适的焊接方法也是控制焊接变形的关键。

常用的焊接方法有手工电弧焊和气体保护焊。

在H型钢的大面积焊接时,最好选择气体保护焊,其焊接热量相对较低,可以减小变形的可能。

钢材在焊接过程中产生的热变形可以通过预制偏值、预应力和焊后矫正等方法进行控制和矫正。

预制偏值是指在制造H型钢时,对其几何形状进行调整,以抵消焊接变形。

可以通过焊前加工时的修整、拉弯和冷弯等方法实现。

预制偏值的调整是根据焊接变形的特点和预测进行的,需要结合钢材的性能和使用要求进行合理设计。

预应力是利用钢材的弹性回复性质进行控制和矫正的一种方法。

在H型钢焊接后,通过对焊接点施加预应力,使钢材产生反向位移。

预应力的大小和方向需要根据具体情况合理选择,以使H型钢回归到预定的几何形状。

焊后矫正是在焊接完成后对H型钢进行纠正变形的一种方法。

通过对焊接部位进行适当的施加力和热处理,可以使H型钢恢复原来的形状。

焊后矫正需要根据焊接变形的具体情况和要求,结合专用夹具和设备来进行。

需要注意的是,在进行焊接变形的控制和矫正时,需要考虑到材料的强度和刚度,以及焊接接缝的质量要求。

在选择具体控制和矫正方法时,应综合考虑安全性、经济性和可行性等因素,以达到最佳的控制效果。

H型钢焊接变形的控制与矫正是一个复杂的过程,需要在焊接前、焊接中和焊接后多个环节进行有效控制。

通过合理的焊接工艺参数、合适的焊接方法以及预制偏值、预应力和焊后矫正等方法的应用,可以减小焊接变形,提高H型钢的质量和安全性。

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢是一种常见的结构钢材,由于其截面形状复杂,易于变形,因而在焊接过程中容易产生焊接变形。

焊接变形对于结构的力学性能和外观质量都有较大的影响,因此控制和矫正焊接变形是重要的工作。

焊接变形的控制主要从以下几个方面进行:1.焊接参数的控制:合理选择焊接电流、电压、焊接速度等焊接参数,以控制焊接热输入,减少焊接变形的产生。

尤其要注意控制加热输入不过高,避免产生过大的热应力引起变形。

2.焊接顺序的控制:根据焊接工艺要求,合理安排焊接顺序,采用交替焊接、分段焊接等方法,以减少焊接热量集中在局部产生变形。

3.夹具和辅助设备的设计:对于大型、厚板的焊接,可以采用夹具或辅助设备来固定工件,减少变形的产生。

4.预热和后热处理的控制:对于材料容易变形的焊接接头,可以在焊接前进行适当的预热,以减少焊接热应力的产生。

焊接后,可以进行适当的后热处理,消除残余应力,进一步减少变形。

焊接变形的矫正主要通过以下几种方法实现:1.冷作矫正:利用机械力对焊接件进行冷加工,通过对拉伸或压缩变形的过程,使焊接件恢复原来的形状。

这种方法适用于小变形的焊接件。

2.局部加热矫正:对于焊接变形较大的焊接件,可以采用局部加热的方法进行矫正。

通过加热焊接变形处,使其温度升高,然后通过施加力进行矫正,使焊接件回复原来的形状。

3.整体加热矫正:对于较大的焊接件,可以采用整体加热的方法进行矫正。

通过对焊接件整体加热,使其温度升高,然后通过施加力进行矫正,使焊接件回复原来的形状。

控制焊接变形和矫正焊接变形是确保焊接质量的重要步骤。

通过合理选择焊接参数、控制焊接顺序、设计夹具和辅助设备、进行预热和后热处理等措施,可以有效地控制焊接变形的产生。

而通过冷作矫正、局部加热矫正和整体加热矫正等方法,可以对焊接变形进行矫正,保证焊接件的力学性能和外观质量,提高产品的可靠性和安全性。

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢是一种常用的结构钢材料,常用于建筑、桥梁、机械制造等领域。

在H型钢的生产过程中,焊接是不可或缺的工艺之一,但是焊接会导致H型钢发生变形,影响其使用效果。

控制和矫正H型钢焊接变形是非常重要的。

本文将就H型钢焊接变形的控制与矫正进行分析和探讨。

一、H型钢焊接变形的原因H型钢在焊接过程中容易发生变形,主要有以下几个原因:1. 焊接热量引起的温度变化在焊接过程中,由于焊接热量的作用,H型钢局部会发生温度的变化,导致材料产生热胀冷缩的变形,使得焊接接头产生拉伸应力和压缩应力,从而引起变形。

2. 焊接残余应力焊接后,焊缝和焊接热影响区的温度和应力会发生变化,造成残余应力,从而引起H 型钢变形。

3. 不合理的焊接顺序如果焊接顺序不合理,会导致焊接残余应力集中在某些局部,使得H型钢产生较大的变形。

在焊接H型钢时,应选择合适的焊接方法,比如采用预置轮涡焊接、点焊、逐点焊接等方法,避免焊接过程中产生大量的热量,从而减小焊接变形。

2. 控制焊接温度在焊接过程中,应适当降低焊接温度,控制焊接热输入,采用小电流、小电压进行焊接,减小热影响区,从而减小焊接变形。

选择合适的焊接材料,如选择低收缩性焊材,可以减少焊接变形。

在焊接完成后,应立即进行冷却处理,减小焊接残余应力,避免焊接变形。

虽然在焊接过程中采取了一系列的控制措施,但是H型钢仍然可能产生一定的变形,需要进行矫正。

以下是一些常用的矫正方法:1. 机械矫正通过机械装置对H型钢进行矫正,通常采用拉伸或压缩的方式,对变形的H型钢进行适当的调整,使其恢复到设计要求的尺寸和形状。

利用热处理的方法进行矫正,可以采用焊接热矫正、局部加热冷却等方法,对H型钢进行热处理,减小或消除残余应力,从而矫正焊接变形。

3. 组合矫正将机械矫正和热矫正相结合,根据实际情况进行综合矫正,达到最佳的矫正效果。

在焊接H型钢时,除了控制和矫正焊接变形,还需要注意质量控制,确保焊接接头的质量。

焊接变形的原因及控制方法

焊接变形的原因及控制方法

焊接变形的原因及控制方法在焊接过程中由于急剧的非平衡加热及冷却,结构将不可避免地产生不可忽视的焊接残余变形。

焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。

针对钢结构工程焊接技术的重点和难点,根据多年的工程实践经验,本文主要阐述实用焊接变形的影响因素及控制措施和方法。

钢材的焊接通常采用熔化焊方法,是在接头处局部加热,使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属,形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开的钢材连接成整体。

由于焊接加热,融合线以外的母材产生膨胀,接着冷却,熔池金属和熔合线附近母材产生收缩,因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。

这样,在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。

一、焊接变形的影响因素焊接变形可以分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和在室温条件下的残余变形。

影响焊接变形的因素很多,但归纳起来主要有材料、结构和工艺3个方面。

1.1材料因素的影响材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。

其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显著。

力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。

同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用,一般情况下,随着弹性模量的增大,焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力,焊接结构存储的变形能量也会因此而增大,从而可能促使脆性断裂,此外,由于塑性应变较小且塑性区范围不大,因而焊接变形得以减少。

1.2结构因素的影响焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键,也是最复杂的因素。

其总体原则是随拘束度的增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。

结构在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的,因此自身为变拘束结构,同时还受到外加拘束的影响。

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢是一种常见的结构钢材料,通常用于制造桥梁、建筑和其他重型结构。

在制造过程中,H型钢常常需要进行焊接,以便将不同的零部件连接在一起。

焊接过程中会产生一定的变形,而这种变形不仅影响到零部件的拼装,还会影响到整个结构的稳定性和强度。

控制和矫正焊接变形成为H型钢加工过程中的重要环节。

一、H型钢焊接变形的原因H型钢在焊接过程中会产生变形的主要原因有以下几点:1. 熔池温度梯度不均匀:焊接时,焊接熔池温度高,周围金属温度低,会导致焊接材料的不均匀膨胀,造成变形。

2. 焊接残余应力:焊接完成后,焊缝区域会产生残余应力,导致结构变形。

3. 焊缝收缩:焊接完成后,焊接处的熔池会收缩,从而引起结构变形。

4. 由于材料本身的不均匀性,也可能导致焊接变形。

为了控制H型钢焊接过程中的变形,需要采取一系列有效的措施:1. 选择合适的焊接序列:在进行多道焊接时,首先应选择合适的焊接序列,以减少热变形对结构的影响。

2. 采用预应力法:在焊接过程中,可以采用预应力法来减小焊缝的变形。

预应力法是通过施加外部力来抵消焊接应力,以减小结构变形。

3. 控制焊接参数:合理控制焊接电流、电压、焊接速度和焊接温度,以减小焊接变形。

特别是在多道焊接时,应将多道焊缝的热输入控制在一定范围之内。

4. 采用预热和后热处理方法:通过对焊接材料进行预热和后热处理,可以有效减小焊接变形。

5. 采用边缘钢板冷却和支撑:在进行H型钢的焊接过程中,可以采用边缘钢板冷却和支撑来减小变形。

特别是在进行大板厚焊接时,边缘钢板冷却和支撑的重要性更加突出。

6. 提高焊接工艺水平:通过提高焊工的技术水平和严格控制焊接过程中的操作质量,可以减小焊接变形。

除了采取控制措施外,还可以通过以下方法对焊接变形进行矫正:1. 机械矫正:可以通过机械加工来对焊接变形进行矫正。

这种方法可以利用切割、弯曲等方式对焊接变形进行修正,但需要注意的是,机械矫正会对结构的强度和稳定性产生影响,因此需要慎重考虑。

焊接变形的矫正方法

焊接变形的矫正方法

焊接变形的矫正方法变形是一种常见的焊接缺陷,它可能会影响焊接部件的功能和结构。

为了改善焊接部件的结构和功能,焊接工程师经常会采用焊接变形的矫正方法。

本文旨在介绍焊接变形的矫正方法,并提出合理的建议。

一、焊接变形的矫正方法1.整焊接参数:一些焊接参数调整可以改善焊接变形,例如焊接温度、焊接电流、焊接速度和焊接时间等。

例如,调整焊接温度、焊接电流和焊接速度可以减少焊条的熔池体积和焊接速度,从而减少焊接变形。

2.择正确的焊材:选择正确的焊材可以改善焊接变形。

当焊接变形较大时,可以选择一种具有较高熔化点的焊材,以降低焊接温度,从而减少焊条的熔池体积和焊接速度,从而减少焊接变形。

3. 使用正确的焊接方法:选择正确的焊接方法可以降低焊接变形。

例如,冷折可以有效地降低焊接变形。

另外,以正确的焊接技术可以有效地减少焊接变形。

4.变焊条和焊剂的形状:改变焊条和焊剂的形状可以改善焊接变形。

例如,用曲线形状的焊条和焊剂可以有效地减小焊接变形。

二、进一步改善焊接变形的建议1.强焊接技术的培训:焊接技术的培训可以帮助焊接工程师更好地掌握正确的焊接技术,并使用正确的焊材和焊剂,从而减少焊接变形。

2.当的调整焊条和焊剂的几何尺寸:适当的调整几何尺寸可以改善焊接变形。

焊条和焊剂的几何尺寸应根据实际情况进行调整,以提高焊接部件的质量。

3.正确的工具和材料进行焊接:使用正确的工具和材料可以改善焊接变形,例如使用热抗性材料、减少焊接温度、选择正确的焊条和焊剂等。

4. 使用新型焊接技术:采用新型焊接技术,可以有效地改善焊接变形,例如电弧焊、激光焊、高频焊、电阻焊等。

总之,焊接变形的矫正方法包括调整焊接参数、选择正确的焊材、使用正确的焊接方法和改变焊条和焊剂的形状等。

此外,还可以通过加强焊接技术的培训、调整焊条和焊剂几何尺寸、使用正确的工具和材料、采用新型焊接技术等方式来进一步改善焊接变形。

矫正焊接变形的方法

矫正焊接变形的方法

矫正焊接变形的方法焊接变形是焊接过程中不可避免的现象,主要是由于焊接热引起的材料的物理性质和结构的改变所导致的。

焊接变形对焊接件的尺寸稳定性、装配精度、力学性能和外观质量都有一定的影响。

为了矫正焊接变形,可以采取以下几种方法:预应力法、焊接顺序控制法、辅助约束法、局部加热法、焊接参数优化法和焊后热处理法等。

1. 预应力法:预应力法是通过在焊接件上施加反方向的应力来抵消焊接引起的变形。

一般可采用拉紧或预应力装置在焊接前或焊接过程中施加预应力。

这种方法可以在一定程度上抵消焊接变形,但需要注意控制预应力的大小和施加的位置,以免引起其他问题。

2. 焊接顺序控制法:焊接顺序控制法是通过控制焊接次序和方向来减小焊接变形。

通常将长焊接接缝从中间向两边焊接,以减小焊接热的集中和温度梯度的差异。

此外,也可以先采用脉冲焊接或低温焊接,再采用常规焊接,以减小焊接温度对材料的影响。

3. 辅助约束法:辅助约束法是通过添加辅助约束或局部支撑来限制焊缝变形。

通过在焊接件上添加支撑架、临时焊缝或临时加固材料等方式,减小焊接过程中的自由度,限制焊接件的变形。

需要注意的是,辅助约束应合理设计,不得影响焊接质量和后续工艺。

4. 局部加热法:局部加热法是通过在焊接区域施加局部加热,使焊接区域膨胀,从而减小变形。

可采用火焰加热、电阻加热或激光加热等方式。

需要注意的是,加热温度应适当控制,以免引起其他问题和损害。

5. 焊接参数优化法:焊接参数优化法是通过优化焊接参数,控制焊接过程中的温度场和残余应力,从而减小变形。

可通过调整焊接电流、电压、速度和预热温度等参数,以减小焊接变形。

需要针对具体情况进行实验和优化。

6. 焊后热处理法:焊后热处理法是通过在焊后对焊接件进行热处理,以消除或减小焊接变形。

可采用退火、时效处理、回火等热处理方式。

需要根据焊接材料和焊接方式选择适当的热处理方法。

总之,矫正焊接变形需要综合考虑焊接材料、焊接方式、焊接结构和工艺条件等因素。

焊接变形的控制与矫正

焊接变形的控制与矫正

《焊接变形的控制与矫正》在现代工业生产中,焊接技术作为一种重要的连接工艺,被广泛应用于各个领域。

然而,焊接过程中不可避免地会产生焊接变形,这不仅会影响构件的尺寸精度和形状质量,严重时还可能导致构件的失效,给生产带来诸多问题。

有效地控制焊接变形并进行及时准确的矫正,对于保证焊接结构的质量和性能至关重要。

焊接变形的产生原因多种多样。

焊接时局部的高温加热是导致变形的主要因素之一。

焊接过程中,电弧产生的热量使得被焊接部位迅速升温至熔化状态,然后经过冷却凝固形成焊缝。

由于焊缝及其附近区域的金属受热不均匀,膨胀和收缩程度存在差异,从而产生了焊接应力,进而导致变形的发生。

焊接接头的拘束条件也会对变形产生影响。

如果构件在焊接过程中受到较强的外部约束,使其不能自由地膨胀和收缩,那么变形就更容易产生且变形量也会增大。

焊接材料的热物理性能、焊接工艺参数的选择不当等因素也都可能促使焊接变形的出现。

为了有效地控制焊接变形,我们可以采取一系列的措施。

在设计阶段,就应充分考虑焊接变形的问题。

合理选择构件的形状和尺寸,尽量避免焊缝的密集布置和过长的焊缝长度,以减少焊接变形的潜在可能性。

对于一些重要的焊接结构,还可以采用反变形法,即在构件制作时预先施加与预期焊接变形方向相反、大小相等的变形,从而抵消一部分焊接变形。

在焊接工艺方面,首先要选择合适的焊接方法。

不同的焊接方法具有不同的热输入特性和焊接变形倾向,气体保护焊相对于电弧焊来说,热输入相对较小,焊接变形较小;埋弧焊的热输入较大,焊接变形相对也较大。

根据具体的构件要求和焊接条件,选择合适的焊接方法是控制焊接变形的重要环节。

要严格控制焊接工艺参数,包括焊接电流、电压、焊接速度等。

通过试验和经验积累,确定最佳的焊接工艺参数组合,以尽量减小焊接变形。

在焊接过程中要注意保持焊接顺序的合理性,一般应按照从中间向两端、先对称后非对称的顺序进行焊接,这样可以有效地减小焊接应力和变形。

还可以采用预热、后热等工艺措施来减小焊接变形。

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢焊接变形是钢结构焊接过程中不可避免的问题,如果不加以控制和矫正,将会影响钢结构的质量和稳定性。

对H型钢焊接变形进行有效的控制和矫正是非常重要的。

在H型钢焊接过程中,主要存在的变形问题有翘曲变形、收缩变形和焊接应力变形等。

这些变形的产生主要受到内应力、温度变化和材料性能等因素的影响。

为了有效地控制和矫正这些变形,下面将分别从焊接工艺优化、预热控制和焊后矫正方面进行探讨。

焊接工艺的优化对于控制H型钢焊接变形至关重要。

在确定焊接工艺参数时,应该尽量选择对变形影响较小的工艺,比如采用适度的预压焊接和反向焊接等方法。

还要合理设置焊接顺序,尽量减小焊道温度梯度,避免产生过大的应力和变形。

预热控制也是控制H型钢焊接变形的关键措施之一。

通过适当的预热,可以有效减小焊接温度梯度和内应力,从而降低变形的发生。

预热温度和保温时间的选择应根据具体材料和焊接结构来确定,一般预热温度为200-300摄氏度,保温时间为30-60分钟。

焊后矫正可以进一步减小H型钢焊接变形。

常用的矫正方法有机械矫直、热处理矫正和剪切矫正等。

机械矫直是通过施加力或采用机械装置进行变形的控制和修复,通常适用于较小的变形。

热处理矫正则是通过对焊接接头进行再加热和冷却处理,改变材料的组织结构和应力分布,从而实现变形的矫正。

剪切矫正则是通过剪切和修剪来修复和调整变形的形状和尺寸。

针对H型钢焊接变形的控制与矫正,应综合考虑焊接工艺优化、预热控制和焊后矫正等方面的措施。

通过科学合理地设计和操作,可以有效地减小和修复H型钢焊接变形,提高钢结构的质量和稳定性。

焊接变形的新控制与矫正方法

焊接变形的新控制与矫正方法

焊接变形的新控制与矫正方法焊接是一种常见的金属连接方法,但在实际应用中,焊接过程中产生的变形常常会导致工件的尺寸和形状发生改变,从而影响到其功能和使用效果。

为了解决这一问题,研究人员和工程师们一直致力于开发新的焊接变形控制与矫正方法。

本文将深入探讨焊接变形的问题,并介绍一些新的控制与矫正方法,以帮助读者更好地理解这一主题。

一、焊接变形的原因和影响在进行焊接过程中,金属材料受热后会发生热膨胀,从而引发变形。

另外,焊接过程中的应力、残余应力和相变引起的体积变化也会导致工件产生变形。

这些变形问题严重影响了焊接结构的精度、密封性和可靠性,因此需要寻找合适的方法来控制和矫正焊接变形。

二、传统的焊接变形控制方法传统的焊接变形控制方法主要包括预压工艺、焊接序列优化、热补偿和用于固定和约束的夹具设计等。

这些方法能够在一定程度上减轻焊接变形的问题,但仍然存在一些局限性。

预压工艺需要额外的设备和工艺步骤,增加了成本和复杂性;焊接序列优化需要大量的试验和经验积累;夹具设计需要根据具体情况进行调整和优化。

这些传统方法在某些情况下可能无法满足要求,因此需要开发新的控制与矫正方法。

三、新的焊接变形控制与矫正方法随着科技的不断进步,研究人员们提出了一些新的焊接变形控制与矫正方法,以应对传统方法存在的局限性。

1. 应用数值仿真模拟数值仿真模拟可以帮助理解焊接过程中的变形机制和规律,并预测变形情况。

通过在仿真软件中建立合适的模型和设定参数,可以有效地预测焊接变形,并进行优化设计。

数值仿真模拟方法不仅可以减少实验成本和时间,还能够提供详细的变形信息,为焊接变形控制提供科学依据。

2. 智能控制系统智能控制系统是一种集成了传感器、控制器和执行器的系统,通过实时监测和反馈,能够对焊接过程进行精确控制。

借助先进的传感技术,智能控制系统可以感知和调整焊接过程中的温度和应力分布,从而实现精准控制和矫正。

智能控制系统提供了一种精确、自动化和可持续的焊接变形控制方法。

焊接变形的控制与矫正

焊接变形的控制与矫正

焊接变形的控制与矫正一、引言在焊接工艺中,焊接变形是一个常见的问题。

焊接变形指的是在焊接过程中,由于热膨胀和收缩等原因导致工件发生形状和尺寸上的变化。

这种变形不仅会影响工件的外观和精度,还会对其机械性能产生负面影响。

因此,控制和矫正焊接变形是保证焊接质量的重要措施。

二、焊接变形的原因1. 焊接过程中产生的热膨胀和收缩在焊接过程中,电弧或火焰所产生的高温会使得工件局部区域发生热膨胀,而当温度降低时,则会发生收缩。

由于金属具有较高的线膨胀系数,在加热或冷却时容易发生体积变化,从而导致工件产生形状和尺寸上的变化。

2. 材料本身性能差异不同材料具有不同的线膨胀系数、弹性模量等物理特性,这些特性差异也会导致在同样条件下不同材料在加热或冷却时发生不同的形变。

3. 焊接残余应力在焊接过程中,由于热膨胀和收缩等原因,工件内部会产生残余应力。

这些应力会导致工件变形并且可能会影响其机械性能。

三、焊接变形的类型1. 直线型变形直线型变形是指焊缝沿着直线方向发生的变形。

这种变形常见于长条状或板材状工件上。

2. 弧形型变形弧形型变形是指焊缝沿着弧线方向发生的变形。

这种变形常见于圆环状或球体状工件上。

3. 扭曲型变形扭曲型变形是指焊接后工件整体扭曲或者局部扭曲的现象。

这种现象常见于薄壁管材或者异型工件上。

四、控制焊接变形的方法1. 设计合理的结构和加工方式在设计工件结构时,可以采取一些措施来减少焊接时产生的热膨胀和收缩。

例如,在设计过程中可以采用对称结构,减少单侧加热量;或者通过设置冷却装置来控制焊接区域的温度。

2. 选择合适的焊接工艺参数在焊接过程中,选择合适的焊接工艺参数也可以减少焊接变形。

例如,通过降低电流和增加电极间距来减少热输入量;或者采用脉冲焊接技术来控制热输入量。

3. 使用夹具和支撑物使用夹具和支撑物可以有效地减少焊件的变形。

在夹持过程中,应该注意夹紧力不要过大或过小,并且应该尽可能使得工件受力均匀。

4. 焊前预处理在进行焊接之前,可以采取一些预处理措施来减少变形。

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正
H型钢在焊接过程中会产生变形,特别是焊接后的变形可能会对结构的稳定性和使用性能造成影响。

控制和矫正焊接变形是焊接工艺中非常重要的一环。

焊接变形主要分为三个方面:收缩变形、塑性变形和热变形。

收缩变形是指焊接完毕后,焊缝区域由于焊接时产生的热量使焊接接头收缩,从而导致整个结构产生不均匀变形的情况。

塑性变形是指焊接过程中材料的塑性变形,主要表现为焊接接头在冷却过程中的塑性变形。

热变形是指在焊接过程中,由于焊接热量的作用,导致结构的整体变形。

针对H型钢焊接变形的控制与矫正,可以采取以下一些措施。

在焊接前,对焊接接头所处的工作环境进行评估,并确定固定和支撑方式。

在焊接过程中,通过控制焊接参数,如焊接电流、电压、焊接速度等,可以减少焊接过程中产生的热量,从而控制变形。

可以采用间歇焊接的方法,即分段焊接,将焊缝切割成小段进行焊接,这样可以减少焊接过程中的热变形。

对于已经产生的焊接变形,可以采取以下矫正措施。

可以通过冷却方式进行矫正,如采用自然冷却或水冷却等方式,来改变焊接接头的温度梯度,从而减少变形。

可以采用焊后热处理的方法,即将焊接接头进行加热处理,使其再次回到热塑性状态,然后通过外力矫正焊接接头的形状。

也可以采用机械矫正的方式,如采用液压或机械等外力对焊接接头进行矫正。

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正

H型钢焊接变形的控制与矫正
H型钢的焊接变形主要是由于焊接过程中产生的热应力和残余应力所导致的。

这种变形会严重影响H型钢的使用性能,甚至可能会导致结构的不稳定。

需要通过一系列措施来控制和矫正H型钢焊接变形,以确保其质量和稳定性。

要控制H型钢焊接变形,可以采用预热和控制焊接过程的温度来减小焊接产生的热变形。

通过预热工艺可以减小焊接区域的温度梯度,从而减少热变形的发生。

可以采用逐层多道次焊接的方法,通过分层焊接,降低焊接过程中产生的热应力和残余应力,从而减小焊接变形的发生。

还可以采用适当的焊接变形矫正技术来对H型钢进行矫正。

常见的矫正方法包括机械矫正、加热矫正和压力矫正等。

机械矫正是通过机械手段对焊接变形进行矫正,常见的机械矫正方法包括拉伸矫正、弯曲矫正等。

加热矫正是通过局部加热焊接区域,使其产生塑性变形来矫正焊接变形。

压力矫正是通过应用外部压力对焊接变形进行矫正,常见的压力矫正方法包括液压矫正、液气混合矫正等。

除了以上的控制和矫正技术外,还可以通过设计合理的焊接接头结构来减小焊接变形的产生。

如采用交错焊接的方法来改变焊接方向,减小热量对焊缝的影响,减少热变形的产生。

同时在设计焊接接头时,可以采用适当的间隙和余量,以减小焊接变形的影响。

H型钢在焊接变形的控制和矫正过程中,还需要注意材料的选择和质量控制。

采用质量优良的焊接材料和合理的焊接工艺,可以减小焊接变形的产生。

还需要对焊接后的H型钢进行严格的质量检测,以确保焊接质量符合要求。

钢结构焊接变形的成因及控制方法

钢结构焊接变形的成因及控制方法

钢结构焊接变形的成因及控制方法焊接对钢结构来说是一把双刃剑,既成就了钢结构建设的快速,也会极大地影响钢结构的质量。

钢结构在焊接过程中出现变形是不可避免的,但可以通过合理的作业措施来控制。

今天我们来了解一下焊接变形的成因是什么,有哪些控制方法?焊接变形的成因及控制方法顺口溜焊接变形危害大,控制变形料工设;材料特性影响大,低膨高弹变形小;工艺参数要明确,焊接方法要正确;薄板焊接小电流,厚板多道均匀焊;结构设计要简单,板材可用型钢代;厚板代替薄板件,减少肋板焊缝少;焊道应该对称走,应力抵消变形小;控制变形方法多,参数设计找诀窍;反变拘束最常用,留够余量防缩变;复杂结构单元化,拼接总装形变小;焊缝结构不对称,少缝起焊最有效;焊缝对称不用烦,偶数工人同时焊;长缝焊接变形大,双人对称退焊法;单人焊接亦可行,分段跳焊最实用;认清形变其本质,解决问题不用烦;实践经验最重要,大家都应要记牢。

变形的种类01线性变形1.纵向变形:是焊缝纵向收缩引起的;2.横向变形:是焊缝横向收缩引起的;02角变形贴角焊缝上层焊量大,收缩量很大,因此角变形主要是焊缝在其高度方向横向收缩不均匀引起的。

03弯曲变形对丁字型截面,焊缝收缩对重心有偏心距,因而使截面向上弯曲,所以弯曲变形是偏心焊缝的纵向收缩引起的。

04扭转变形钢结构焊接过程中,有些特殊的结构形式会出现波浪线型或螺线型变形即为扭转变形,其成因较为复杂。

焊接变形的影响因素焊接变形产生的主要原因是由于焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀加热,以及随后的不均匀冷却作用和结构本身或外加的刚性拘束作用,通过力,温度和组织等因素,从而在焊接接头区产生不均匀的收缩变形。

011)材料因素主要是由于材料本身的物理特性造成的,尤其是材料的热膨胀系数以及屈服极限还有弹性模量等对材料的作用,膨胀系数越大的材料其焊接变形量就越大,弹性模量增大焊接变形随之减少,而屈服极限大的则会造成较高的残余应力造成变形增大。

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低预热、层间温度;优先采用热转入较小的焊接方 法,如C02气体保护焊。
3)厚板焊接尽可能采用多层焊替代单层焊。 4)在满足设计要求情况下,纵向加强肋和横 向加强肋的焊接可采用间断焊接法。 5)双面均可焊接操作时,要采用对称坡口, 并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺 序。 6)T形接头板厚较大时采用开坡口角对接 焊缝。
收稿日期:2008—09—22 修回日期:2008—10—30 作者简介:何江华(1962一)女.大学,讲师。 研究方向:焊接工艺。
E-mail:lizhiwen@d1.ca 22
2焊接应力及变形的控制
2.1焊接应力的控制措施 对于一些构件截面积较大,焊接节点复杂,拘 束度大,钢材强度级别高,使用条件恶劣的重要构
On the Causes,Control and Correction of the
I-W.Jiang-hua
Welding Deformation
(Wuhan Instiute of Railway Bridge,Wuhan 430052,China)
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万 方数据
7)采用焊前反变形方面控制焊后的角变形。 8)采用刚性夹具固定法控制焊后变形。 9)采用构件预流长度法补偿焊逢纵向收缩变 形,如H形纵向焊缝每米可预留0.5~O.7
rnin。
10)对于长构件的扭曲,主要靠提高板材平 整度和构件组装精度,使坡口角度和间隙准确,电 弧的指向或对中准确,以使焊缝角度变形和翼板 改腹板纵向变形值与构件长度方向一致。 11)在焊缝底多的构件组焊时或结构安装 时,要采取合理的焊接顺序。 12)设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸, 合理布置焊缝,除了要避免焊缝密集以外,还应使 焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴,并使焊缝的 布置与构件中和轴相对称。
参考文献 E1]陈志华.钢结构原理[M].武汉:华中科技大出版社,
2007.
板厚小,加热宽度要窄一些,加热过程应由宽度中 间向两边扩展。线状加热最好由两人同时操作进 行,再分别加热三角形,三角形的宽度不应超过板 厚的2倍,三角形的底与对应的翼板上线状加热 宽度相等。加热三角形从顶部开始,然后从中心 向两侧扩展,一层层加热直到三角形的底为止。 加热腹板时温度不能太高,否则造成凹陷变形,很 难修复。以上三角形加热法在加热时应采用中温 矫正,浇水要少。 3)柱、梁、撑腹板的波浪变形。矫正波浪变 形首先要找出凸起的波峰,用圆点加热法配合手 锤矫正。加热国点的直径一般为50~90 mm,与 钢板厚度或波浪形面积较大时直径也应相应放 大,可按d一(4§+10)mm(d为加热点直径, §为板厚)计算得出加热值。烤嘴从波峰起螺旋 形移动,采用中温矫正。当温度达到600~700℃ 时,将手锤放在加热区边缘处,再用大锤击手锤, 使加热区金属受挤压,冷却收缩后被拉平。矫正 时应避免产生过大的收缩应力,矫完一个圃点后 再进行加热第二个波峰点,方法同上。加快冷却 速度,可对Q235钢材进行加水冷却。这种矫正 方法属于点状加热法,加热点的分布可是梅花形或 链式密点形。要掌握好加热温度不要超过750℃。
钢结构是船舶和现代桥梁的重要组成部 分[1]。而钢结构的形成。离不开焊接。由于在施 工过程中,焊接产生的焊接残余应力和残余变 形[2],严重形响着钢结构的质量、安装进度和结构 承载能力,进而影响建桥质量。因而必须对产生 焊接变形的原因进行分析,并有针对性地加以控 制。同时,对不可避免产生的变形,要给予必要的 矫正,以期符合桥梁技术质量要求。 1
[2]张功学.工程力学[M].北京:国防工业出版社,2008. [3]王绪明.钢一铝结构过渡接头的性能特点及焊接工艺 [J].船海1:程。2008(3):20-21。 [4]钢结构工程峪理手册编写组.钢结构工程监理手册 [M].北京:机械丁业出版社,2006. [5]赵欣,孔丹丹,骆中钊.钢结构LM].北京:化学工业 fl{版社,2008. [63戴为志,刘景凤.建筑钢结构焊接技术[M].北京:化 学工业出版社,2008.
1.2焊接热输入的影响 一般情况下,热输入大时。加热的高温区范围 大,冷却速度慢,使接头塑性变形区域增大。 1.3焊接方法的影响 多种焊接方法的热输入差别比较大,如在钢 结构焊接常用的几种焊接方法中,除电渣以外,埋 弧焊热输入最大,在其他条件如焊缝断面积等相 同情况下,收缩变形最大,手工电弧焊居中,CO: 气体保护焊最小。 1.4接头形式的影响 在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素 条件相同时,不同的接头形式对纵向、横向、角变 形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角 焊、对接焊。 1.5焊接层数的影响 1)横向收缩。在对接接头多层焊接时,第一 层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形 规律,第一层以后相当于无间隙对接焊,接近于盖 面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似,凶此,收 缩变形相对较小。 2)纵向收缩。多层焊接时,每层焊缝的热输 入比一次完成单层焊的热输入小得多,加热范围 窄。冷却快,产生的收缩变形小得多,而且前层焊 缝焊成后都对下层焊缝形成约束,因此,多层焊接 时的纵向收缩变形比单层焊时要小很多,而且焊 的层数越多,纵向变形越小。
5)锤击法减小焊接残余应力。在每层焊道
焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动锤击工具均匀 敲击焊缝金属,使其产生塑性延伸变形,并抵消焊 缝冷却后承受的局部拉应力。 但跟部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口面 相邻的两侧焊道不宜锤击,以免出现熔合线和近 缝区的硬化或裂纹。高强度低合金钢,如屈服强 度级别大于345 MPa时,也不宜用锤击法消除焊 接残应力。 6)采用抛丸机除锈。通过钢丸均匀敲打来 抵消构件的焊接应力。 2.2焊接变形的控制措施 1)减小焊缝截面积,在得到完整、无缺陷焊 缝的前提下,尽可能采用较小的坡口尺寸(角度和 间隙)。 2)对屈服强度345 MPa以下,淬硬性不强的 钢材采用较小的热输入,尽可能不预热或适当降
万 方数据
焊接变形原因、控制及矫正方法——何江华
件必须注意焊接应力的控制。控制应力的目标是 降低其峰值使其均匀分布,主要措施有: 1)减小焊缝尺寸。焊接内应力由局部加强 循环而引起,为此,在满足设计要求的条件下,不 应加大焊缝尺寸和层高,要转变焊缝越大越安全 的观念。 2)减小焊接拘束度。拘束度越大,焊接应力 越大,首先应尽量使焊缝在较小拘束度下焊接,尽 可能不用刚性固定的方法控制变形,以免增大焊 接拘束度。 3)采取合理的焊接顺序。在焊逢较多的施 装条件下,应根据构件形状和焊缝的布置,采取先 焊收缩量较大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝;先 焊拘束度大而不能自由收缩的焊逢,后焊拘束度 较小而能自由收缩的焊逢的原则。 4)降低焊件刚变,创造自由收缩的条件。
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第1期
船海工程
第38卷
加热。用这种方法矫正柱、梁、撑的弯曲变形,效 果显著。横向线状加热宽度一般取20~90
mm,
3.2.3应注意的要点 火焰矫正虽能有效矫正焊接变形,但火焰矫 正引起的应力与焊接内应力一样都是内应力。矫 正过程产生的内应力与焊接内应力和员载应加选 加,会使柱、梁、撑的纵应力超过允许应力,从而导 致承载安全系数的降低。因此,在实施火焰矫正 时,要特别注意以下几点: 1)烤火位置不得在主梁最大应力截面附近。 2)矫正处烤火面积在一个截面上不得过大, 要多选几个截面点。 3)宜用点状加热方式,以改善加热区的应力 状态。 4)加热温度最好不超过700℃。
影响焊接变形的主要因素
钢结构的焊接过程实际上是在焊件局部Ⅸ域
加热后又冷却凝固的热过程,但由于不均匀温度 场,导致焊件不均匀的膨胀和收缩,从而使焊件内 部产生焊接应力而引起焊接变形。常见的焊接应 力有:纵向应力;横向应力;厚度方向应力。常 见的焊接变形有:纵向收缩变形;横向收缩变形; 角变形;弯曲变形;扭曲变形;波浪变形。根据实 践经验,产生焊接应力和变形的主要因素有以下 几种[3‘6‘。 1.1焊缝截面积的影响 焊接面积越大,冷却时收缩引起的塑性变形 量越大,焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋 势是一致的,而且是起主要的影响,因此,在板厚 相同时,坡口尺寸越大,收缩变形越大。
第38卷第1期 2009年2月 DOI:10.3963/j.issrL
船海工程
SHIP&.OCEAN ENGINEERING
V01.38
No.1
Feb.2009
1671—7953.2009.01.007
焊接变形原因、控制及矫正方法
何江华
(武汉铁路桥梁技工学校,武汉430050) 摘要:为有效控制钢结构焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形,就焊接变形的主要影响因素进 行分析,提出相应的控制及矫正措施。采用火焰矫正法对大型钢构件进行矫正,在材质为低碳钢情况下控制 高、中、低温矫正的温度和介质。对不同变形的部位使用相应的施工方法。 关键词:焊接变形;变形控制;矫正方法 中图分类号:U671.83 文献标志码:B 文章编号:1671—7953(2009)01—0022—03
3焊接变形的矫正
由于桥梁钢结构基本都是以焊接H型钢柱、 梁、支撑为主的大型构件,用机械矫正法一般难以 达到预期效果。下面,主要探讨另一个对大型钢 构件矫正的有效办法:火焰矫正法。 3.1加热温度(材质为低碳钢) 1)低温矫正的加热温度为500~600℃,冷 却方式:水。 2)中温矫正的加热温度为600 却方式:空气和水。 3)高温矫正的加热温度为700~800℃,冷 却方式:空气。 3.2不同变形部位的施工方法 3.2.1翼缘板的角变形 矫正H型刚柱、梁、撑角度变形。在翼缘板 700℃,冷
上面(对准焊缝外)纵向线状加热,加热温度控制
在650℃以下,注意加热范围不超过两焊脚所控 制的范围,所以不用水冷却。线状加热时要遵循 两点原则:①不应在同一位置反复加热;②加热过 程中不要进行浇水。 3.2.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲 1)在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两 端作线状加热,即可矫正弯曲变形。为避免产生 弯曲和扭曲变形,两条加热带要同步进行。一般 采取低温矫正或中温矫正法。这种方法有利予减 少焊接内应力,但这种方法在纵向收缩的同时有 较大的横向收缩,应予以高度重视。 2)翼缘板上作线状加热,在腹板上作三角形
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